双12v电源实验报告

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1、双12v电源实验报告1设计任务及要求设计一个输入220V交流电压，经双路变压（两路16V）、整流、双路稳压后输出±12V直流电压电源。完成电路原理设计，元件选取及参数计算，并完成PCB制板，进行软件仿真。2直流稳压电源在电子电路及设备中，一般都需要稳定的直流电源供电，提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。它由变压、整流、滤波、稳压四部分电路组成，如图1-1所示：图1-1直流电源的方框图（1）降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路，整流电路将交流电压变

2、换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。（3）滤波电路，可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路，稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。3电路设计整体原理图如图3-1所示：图3-1整体电路原理图3.1变压器按设计要求，变压器为220V输入双路16V输出，考虑到负载功率的问题，应该选择功率较大的变压器，本设计中选定EI型全铜变压器220V转16V交流35W电感变压器。

3、35W已经完全满足设计要求和安全功率。原理图和PCB封装分别如图3-2和图3-3所示：图3-2变压器原理图　　　图3-3变压器PCB封装3.2整流电路本次设计采用单相桥式整流电路，它由四只二极管组成，其构成原则就是保证在变压器副边电压的整个周期内，负载上的电压和电流方向始终不变。整流桥如图3-4所示图3-4单相桥式整流路在u2的正半周内，二极管D1、D3导通，D2、D4截止；u2的负半周内，D2、D4导通，D1、D3截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图3-5所示：图3-5整流电路输出波形（1）输出电压平均值（3-1）解得（3-2）则（3-3）（2

4、）输出电流平均值（3-4）在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半（3-5）电路中的每只二极管承受的最大反向电压为=22.6V(U2是变压器副边电压有效值)。（3-6）在实际电路中，考虑到电网电压的波动范围为，故在选用二极管时，至少应该有10%的余量，选择最大整流电流和最高反向工作电压分别为：（3-7）V（3-8）根据和可以确定二极管，本次选用1N4002，其最大整流电流为1.0A，最大反向电压100V，最大功耗3W，它完全符合设计要求。桥式整流电路如图Z0705所示，其中图（a）、（b）、（c）是它的三种不同画法。它是由电源

5、变压器、四只整流二极管D1~4和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。桥式整流电路的工作原理如图Z0706所示。在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→RL→D3回到TR次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压。在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→RL→D4回到Tr次级上端，在负载RL上得到另一半波整流电压。这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即UL=0.9U2　　　　　　GS0709IL=0.9U2／RL　　　GS0710流过每个二极管的平均电流为I

6、D=IL／2=0.45U2／RL每个二极管所承受的最高反向电压为目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z0705（c）的形式。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。3.3滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但是还含有较大的交流成分，不能直接用于大多数电子电路及设备的电源。因此，在整流后，还需要设计一个滤波电路来将脉动直流电压变为平滑的直流电压。滤

7、波电路有许多种形式，常见的有：电容滤波电路、电感滤波电路、LC滤波电路以及RC或LC型滤波电路。表3-1为各种滤波电路的性能比较。表3-1各种滤波电路性能的比较性能类型电容滤波电感滤波LC滤波RC或LC型滤波1.20.90.91.2小大大小适用场合小电流负载大电流负载适应性较强小电流负载滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波。在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联